研究目的
研究不同激光功率和清洗速度对5A12铝合金表面性能(包括表面粗糙度、微观结构、元素含量、显微硬度、残余应力和耐腐蚀性)的影响,并确定最佳激光清洗参数。
研究成果
激光清洗能有效去除5A12铝合金表面的氧化膜和杂质,提高表面光洁度和强度。最佳清洗参数为功率98瓦、清洗速度4.1毫米/秒。但该工艺会降低镁含量和耐腐蚀性,并在表面产生残余拉应力。高能量密度虽能提升耐腐蚀性,却可能损伤基体,使其不适用于实际应用。
研究不足
该研究聚焦于特定条件下激光清洗对5A12铝合金表面性能的影响。研究结果可能不直接适用于其他铝合金或不同清洗环境。研究还发现清洗后镁含量和耐腐蚀性有所下降,这些可能是进一步优化的方向。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用声光调Q二极管泵浦Nd:YAG激光器清洗5A12铝合金试样,探究不同激光功率(50、88、98、104、110 W)和清洗速度(20.7、10.4、6.9、5.2、4.1、3.5、3.0、2.6、1.7、1.0 mm/s)对表面性能的影响。
2:110 W)和清洗速度(0 mm/s)对表面性能的影响。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:使用尺寸为10 mm × 10 mm × 4 mm的5A12铝合金试样,并提供了该合金的化学成分。
3:实验设备与材料清单:
采用中高功率激光二极管泵浦脉冲固体激光清洗设备(SC200W–350 KW)、白光干涉仪(MFT-4000)、超景深数字显微镜(VH-2500R)、扫描电子显微镜(JSM-7610F)、显微维氏硬度计(402-MVD)、X射线残余应力分析仪(iXRDCOMBO)和电化学工作站(CHI604E)。
4:0)、超景深数字显微镜(VH-2500R)、扫描电子显微镜(JSM-7610F)、显微维氏硬度计(402-MVD)、X射线残余应力分析仪(iXRDCOMBO)和电化学工作站(CHI604E)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过改变功率和清洗速度控制激光能量密度,测量并分析表面粗糙度、微观结构、元素含量、显微硬度、残余应力和耐腐蚀性。
5:数据分析方法:
分析数据以确定激光清洗参数对铝合金表面性能的影响。
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获取完整内容-
scanning electron microscopy
JSM-7610F
JEOL
Performing microscopic characterization and elemental analysis of the aluminum alloy samples
-
Nd:YAG laser
SC200W–350 KW
Laser Institute, Shandong Academy of Sciences
Used for cleaning the surface of 5A12 aluminum alloy
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white light interferometer
MFT-4000
Lanzhou Huahui Instrument Technology Co., Ltd.
Measuring the roughness of aluminum alloy specimens
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super depth of field digital microscope
VH-2500R
KEYENCE
Recording the 3D shape of the aluminum alloy surface
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micro-Vickers hardness tester
402-MVD
Wilson
Testing the surface microhardness of aluminum alloy
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X-ray residual stress analyzer
iXRDCOMBO
Proro
Measuring the residual stress
-
potentiostat
CHI604E
Huachen Instrument Ltd.
Performing electrochemical polarization testing
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